EP0186032B1 - Dünnfilm-Magnetkopf für ein senkrecht zu magnetisierendes Aufzeichnungsmedium - Google Patents

Dünnfilm-Magnetkopf für ein senkrecht zu magnetisierendes Aufzeichnungsmedium Download PDF

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EP0186032B1
EP0186032B1 EP85115661A EP85115661A EP0186032B1 EP 0186032 B1 EP0186032 B1 EP 0186032B1 EP 85115661 A EP85115661 A EP 85115661A EP 85115661 A EP85115661 A EP 85115661A EP 0186032 B1 EP0186032 B1 EP 0186032B1
Authority
EP
European Patent Office
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magnetic
pole end
end piece
limb
magnetic head
Prior art date
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Expired
Application number
EP85115661A
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English (en)
French (fr)
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EP0186032A1 (de
Inventor
Andreas Dr. Jahnke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of EP0186032A1 publication Critical patent/EP0186032A1/de
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Expired legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/1278—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive specially adapted for magnetisations perpendicular to the surface of the record carrier

Definitions

  • the invention relates to a thin-film magnetic head according to the preamble of claim 1.
  • a magnetic head is e.g. EP 0 012 912 A1.
  • the principle of vertical magnetization for storing information is generally known (cf., for example, "IEEE Transactions on Magnetics", Vol. MAG-16, No. 1, January 1980, pages 71 to 76; DE-OS 29 24 013 or the aforementioned EP-A1).
  • This principle which is often referred to as vertical magnetization, requires special recording media in the form of rigid magnetic storage disks, flexible individual disks (floppy discs) or magnetic tapes.
  • a corresponding recording medium has at least one magnetizable storage layer of predetermined thickness, which contains a magnetically anisotropic material, in particular made of a CoCr alloy. The axis of the so-called slight magnetization of this layer is directed perpendicular to the surface of the medium.
  • the individual information along a track can then be written in as bits in successive sections, also called cells or blocks, by the corresponding magnetization of the storage layer.
  • magnetic flux changes are generally used, i.e. the transitions from one direction of magnetization to an opposite, as information.
  • the bits thus obtained have a predetermined extent in the longitudinal direction of the track, also referred to as a wavelength. This expansion can be considerably smaller compared to the limit given by the principle of longitudinal (horizontal) storage due to demagnetization.
  • the principle of perpendicular magnetization the information density in the recording medium can advantageously be increased.
  • the write and read magnetic heads known for the principle of longitudinal magnetization i.e. Heads with which both the write and the read function can be carried out, however, cannot readily be adopted for vertical magnetization.
  • these heads which generally have the shape of a ring head
  • the flow guidance which is also aimed at with the principle of perpendicular magnetization, can be achieved to a closed circuit with as little magnetic resistance as possible.
  • a magnetic head suitable for this e.g. It can be seen from EP-A1 mentioned at the outset, for guiding the magnetic flux, has a guide body which is applied to a non-magnetic substrate and in particular has a shape similar to a ring head.
  • This guide body comprises two magnetic legs approximately congruent in shape, the pole end pieces facing the recording medium, viewed in the direction of movement of the head, are arranged one behind the other and at a predetermined small distance from one another and each have a predetermined small width.
  • the pole end pieces of these magnetic legs merge into leg parts that widen transversely to the direction of movement of the head or transversely to the guiding direction of the magnetic flux, the magnetic leg, which is further away from the substrate, being designed in its corresponding leg part to be at a greater distance from the magnetic leg facing the substrate. In this way, there is a sufficiently wide space between the two magnetic legs through which the turns of a flat write and read coil winding extend.
  • the ring head-like shape of the guide body is used both for the write function and for the read function of the magnetic head.
  • This technology is generally known for read / write heads (cf., for example, "Feinwerktechnik und Meßtechnik", 88th year, volume 2, March 1980, pages 53 to 59 or "Siemens-Zeitschrift", volume 52, volume 7, 1978, pages 434 to 437).
  • the object of the present invention is therefore to improve the magnetic head mentioned at the outset in such a way that it can be used to ensure the write and read function with a relatively high degree of efficiency for the bit dimensions mentioned.
  • the un indirectly opposite surfaces of the two pole pieces are reduced to a minimum, so that the short circuit of the magnetic flux lines between these surfaces is correspondingly difficult. Furthermore, since the sloping leg portion of the magnetic leg removed from the substrate quickly becomes wide and has a recess in its center, while the pole end piece of the magnetic leg facing the substrate remains narrow at least in this area, the leg portion that is being removed is also covered To keep surface parts of the magnetic leg underneath correspondingly small, at least in areas with a small distance, so that this measure also results in a reduction in the magnetic leakage flux between these parts of the two magnetic legs. This reduction in the magnetic leakage flux causes a noticeable increase in the vertical writing field and also an improvement in the efficiency of the head when reading, particularly in the case of small track widths.
  • FIGS. 1 to 3 each schematically illustrate an exemplary embodiment of a magnetic head according to the invention as a longitudinal section or in an oblique view or as a top view. Corresponding parts are provided with the same reference numerals in the figures.
  • the head for writing and reading, which is only partially shown in FIG. 1, it is assumed that ring-head-like embodiments known per se with layer-by-layer structure created using thin-film technology for the principle of vertical (vertical) magnetization (see, for example, the EP-A1 or the EP mentioned 0 071 489 A2).
  • the head generally designated 2 in the figure, is located on the flat side of a substrate 3, which forms the front or back of a customary element, referred to as a missile, which is only indicated in the figure.
  • This head is to be guided along a track relative to a recording medium M which is known per se and which is to be magnetized vertically, at a low flying height f of, for example, 0.2 ⁇ m.
  • the recording medium M e.g.
  • a magnetic storage disc has a storage layer 4, in particular made of a CoCr alloy, which, if necessary, on its side facing away from the magnetic head 2 with further layers, e.g. made of a special NiFe alloy.
  • the relative direction of movement of the recording medium M, for example under the head, with respect to the head is indicated by an arrowed line denoted by v.
  • the magnetic head 2 contains a guide body 6 guiding the magnetic flux with two magnetic legs 7 and 8.
  • These legs are largely and in particular oriented at their pole ends 10 and 11 facing the recording medium M at least approximately perpendicular to the surface of the recording medium and each form a magnetic pole Pi or P 2 there .
  • an air gap 12 is formed with an advantageously small longitudinal width w, that is to say in the direction of movement v, of less than 1 ⁇ m, in particular of approximately 0.5 11 m.
  • the distance between the magnetic legs 7 and 8 is widened with respect to this gap width w, for example by the straight magnetic leg 8 with respect to the direction of movement with a leg part 15 adjoining the pole end piece 11 being at a greater distance a with respect to the front trained and the substrate 3 closest magnetic leg 7 leads.
  • the magnetic leg 8 has a thickness d 1 of approximately 4 ⁇ m.
  • the sloping leg part 15 is tapered in terms of its thickness, in that its thickness decreases from the thickness d 1 of the magnetic leg 8 to the substantially smaller thickness d 2 of the pole end piece 11 of, for example, 11 m.
  • the leg part 15 has a correspondingly tapering section 15a and a section 15b with an approximately constant thickness.
  • the magnetic leg 7 facing the substrate 3 has, apart from its pole end piece 10, which is approximately the same thickness as the pole end piece 11, a thickness ds, which corresponds, for example, to the thickness di of the magnetic leg 8 in the region 13. Outside the area 13 on the side facing away from the recording medium M, the magnetic leg 8 is attached in a known manner in a connecting area 16 to the magnetic leg 7, so that the ring-head-like shape of the magnetic head 2 results.
  • the magnetic head 2 contains, in particular for the reading function as well as for the writing function according to the principle of vertical (vertical) magnetization, a multi-layer, flat coil winding 18, the turns of which are formed by the space formed between the two magnetic legs 7 and 8 in the central region 13 19 extend.
  • the gap height h defined by directly adjacent, area-parallel regions of the two pole end pieces 10 and 11 should be kept as small as possible in the vertical direction, that is to say perpendicular to the surface of the recording medium M, and in particular should be below 2 11 m, preferably at most 1 11 m.
  • this obliquely removing leg part 15 should widen transversely to the direction of movement v and furthermore have a cutout 21 along its center line or plane 20 pointing in the direction of the magnetic flux guide, which recess at least approximately up to reaches the associated pole end piece 11.
  • this cutout 21 is only indicated by dotted lines.
  • the pole end piece 10 of the magnetic leg 7 facing the substrate 3 in this magnetic head region designated by 22 between the pole end piece 11 and region 13 should remain narrow at least for a large part, for example until the two magnetic legs have approximately reached their maximum distance a.
  • the vertical length I of the longer pole end piece 10 is advantageously chosen to be at least twice, preferably at least five times the corresponding length of the shorter pole end piece 11 or the gap height h.
  • FIGS. 2 and 3 The inventive design of the two magnetic legs 7 and 8 of the magnetic head 2 can be seen in more detail in FIGS. 2 and 3.
  • the overlapping magnetic legs are illustrated in FIG. 3 by hatching in different directions.
  • the opening angle ⁇ which defines the widening of the leg part 15 transversely to the direction of movement v and which is measured with respect to the central plane 20 running in the direction of movement or flow direction should be chosen as large as possible and is, for example, at least 40 °, preferably at least 60 °.
  • the central recess 21 can be made sufficiently large so that on the one hand only relatively small surface parts of the underlying pole end piece 10 of the magnetic leg 7 are overlapped by the leg part 15, but on the other hand there is a sufficient material cross section for guiding the magnetic flux.
  • the overlapping surface parts can be seen in FIG. 3 due to the resulting cross hatching.
  • the gap that results between the parallel areas of the pole end pieces 10 and 11 advantageously has a very small area b - h, where h is the gap height and b the width of the pole end pieces 10 and 11 transverse to the direction of movement.
  • This pole end width b which defines the track width, can be, for example, approximately 10 J lm.
  • the magnetic head according to the invention is advantageously produced using known thin-film or thin-film technology.
  • the substrate used here consists, for example, of TiC or Al ⁇ Os.
  • thin magnetic layers made of special alloys or soft magnetic amorphous materials with high permeability are applied to the substrate by sputtering, vapor deposition or galvanic deposition and separated from each other by non-magnetic intermediate layers.
  • the slight direction of the magnetization can be induced, for example, when the respective layer is applied by an applied magnetic field. It is generally always perpendicular to the direction of the magnetic flux in the magnetic guide body, ie in the area of the magnetic poles P 1 and P 2 essentially parallel to the surface of the recording medium M.
  • the different layers that have been grown are known per se by techniques such as photolithography, plasma , ion beam or wet chemical etching structured and thus formed the magnetic legs of the head.
  • layers of Cu or Al or Au are deposited and structured accordingly.
  • the individual insulation layers still required for the construction of the magnetic head, in particular the gap layer, are not shown in the figures for reasons of clarity.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Dünnfilm-Magnetkopf gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Magnetkopf ist z.B. der EP 0 012 912 A1 zu entnehmen.
  • Das Prinzip der senkrechten Magnetisierung zur Speicherung von Informationen ist allgemein bekannt (vgl. z.B. "IEEE Transactions on Magnetics", Vol. MAG-16, No. 1, Januar 1980, Seiten 71 bis 76; DE-OS 29 24 013 oder die genannte EP-A1). Für dieses Prinzip, das vielfach auch als vertikale Magnetisierung bezeichnet wird, sind besondere Aufzeichnungsmedien in Form von starren Magnetspeicherplatten, flexiblen Einzelplatten (Floppy discs) oder Magnetbändern erforderlich. Ein entsprechendes Aufzeichnungsmedium weist mindestens eine magnetisierbare Speicherschicht vorbestimmter Dicke auf, welche ein magnetisch anisotropes Material, insbesondere aus einer CoCr-Legierung, enthält. Dabei ist die Achse der sogenannten leichten Magnetisierung dieser Schicht senkrecht zur Oberfläche des Mediums gerichtet. Mittels eines besonderen Magnetkopfes können dann längs einer Spur die einzelnen Informationen als Bits in aufeinanderfolgenden Abschnitten, auch Zellen oder Blöcke genannt, durch die entsprechende Magnetisierung der Speicherschicht eingeschrieben werden. In der Praxis benutzt man im allgemeinen die magnetischen Flußwechsel, d.h. die Übergänge von einer Magnetisierungsrichtung zu einer entgegengesetzten, als Informationen. Die sich so ergebenden Bits haben dabei eine vorbestimmte, auch als Wellenlänge bezeichnete Ausdehnung in Längsrichtung der Spur. Diese Ausdehnung kann im Vergleich zu der Grenze, die bei dem Prinzip einer longitudinalen (horizontalen) Speicherung durch die Entmagnetisierung gegeben ist, wesentlich kleiner sein. Somit läßt sich nach dem Prinzip der senkrechten Magnetisierung die Informationsdichte in dem Aufzeichnungsmedium vorteilhaft vergrößern.
  • Die für das Prinzip der longitudinalen Magnetisierung bekannten Schreib- und Lese-Magnetköpfe, d.h. Köpfe, mit denen sowohl die Schreib- als auch die Lese-Funktion auszuüben ist, können jedoch nicht ohne weiteres für eine senkrechte Magnetisierung übernommen werden. Bei Verwendung dieser Köpfe, die im allgemeinen ringkopfähnliche Gestalt haben, läßt sich zwar die auch bei dem Prinzip der senkrechten Magnetisierung angestrebte Flußführung zu einem möglichst geschlossenen Kreis mit geringem magnetischen Widerstand erreichen. Jedoch ist es schwierig, bei hohen Bit-Dichten und entsprechend kleiner Spaltweite des Ringkopfes ein hinreichend starkes Schreibfeld zu erzeugen.
  • Man sieht sich deshalb gezwungen, für das Prinzip der senkrechten Magnetisierung spezielle Schreib-/Lese-Magnetköpfe zu entwickeln. Ein hierfür geeigneter Magnetkopf, wie er z.B. aus der eingangs genannten EP-A1 zu entnehmen ist, weist zur Führung des magnetischen Flusses einen auf einem nicht-magnetischen Substrat aufgebrachten Leitkörper mit insbesondere ringkopfähnlicher Gestalt auf. Dieser Leitkörper umfaßt zwei Magnetschenkel etwa deckungsgleicher Gestalt, deren dem Aufzeichnungsmedium zugewandten Polendstücke in Bewegungsrichtung des Kopfes gesehen hintereinander und mit vorbestimmtem kleinen Abstand zueinander angeordnet sind und jeweils eine vorbestimmte geringe Breite haben. Die Polendstücke dieser Magnetschenkel gehen in sich quer zur Bewegungsrichtung des Kopfes bzw. quer zur Führungsrichtung des Magnetflusses verbreiternde Schenkelteile über, wobei der von dem Substrat weiter entfernte Magnetschenkel in seinem entsprechenden Schenkelteil auf einen größeren Abstand bezüglich des dem Substrat zugewandten Magnetschenkels führend ausgebildet ist. Auf diese Weise ergibt sich zwischen den beiden Magnetschenkeln ein ausreichend weiter Zwischenraum, durch welchen sich die Windungen einer flachen Schreib- und Lesespulenwicklung erstrecken. Sowohl für die Schreibfunktion als auch für die Lese- funktion des Magnetkopfes wird die ringkopfähnliche Gestalt des Leitkörpers ausgenutzt.
  • Die einzelnen Teile dieses bekannten Magnetkopfes sind dabei in Dünnfilm-Technologie auf dem Substrat schichtweise aufgebracht. Diese Technologie ist für SchreibLese-Köpfe allgemein bekannt (vgl. z.B. "Feinwerktechnik und Meßtechnik", 88. Jahrgang, Heft 2, März 1980, Seiten 53 bis 59 oder "Siemens-Zeitschrift", Band 52, Heft 7, 1978, Seiten 434 bis 437).
  • Bei der geometrischen Gestaltung der Magnetschenkel solcher Magnetköpfe werden unter anderem folgende Ziele angestrebt:
    • - Die Polendstücke der Magnetschenkel sollen möglichst dünn ausgebildet sein, damit kleine Bit-Muster gelesen und geschrieben werden können.
    • - Außerdem wird eine möglichst schmale Spurbreite angestrebt, um so eine hohe Flächendichte der gespeicherten Informationen zu erhalten.
  • Durch diese Forderungen werden die Abmessungen eines in Dünnfilm-Technologie erstellten Magnetkopfes mit ringkopfähnlicher Gestalt stark reduziert, so daß Streufelder im Bereich der benachbarten Polendstücke zu Kurzschlüssen im magnetischen Fluß führen können. Dies beeinträchtigt die Größe der Schreibfelder vor den Polenden und den Wirkungsgrad beim Lesen. Diese Beeinträchtigung ist insbesondere bei dem Prinzip der senkrechten (vertikalen) Magnetisierung von Bedeutung, da bei diesem Prinzip Bit-Längen von beispielsweise 0,25 µm und Spurbreiten von beispielsweise 10 11m angestrebt werden und somit die magnetische Energie eines Bits entsprechend klein ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, den eingangs genannten Magnetkopf dahingehend zu verbessern, daß mit ihm für die genannten Bit-Abmessungen die Schreib- und Lesefunktion mit jeweils verhältnismäßig hohem Wirkungsgrad zu gewährleisten ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Aufgrund dieser besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetkopfes sind die sich unmittelbar gegenüberliegenden Flächen der beiden Polendstücke auf ein Minimum reduziert, so daß der Kurzschluß der magnetischen Flußlinien zwischen diesen Flächen entsprechend erschwert ist. Da ferner das sich schräg entfernende Schenkelteil des von dem Substrat entfernteren Magnetschenkels schnell breit wird und in seiner Mitte eine Aussparung aufweist, während das darunterliegende Polendstück des dem Substrat zugewandten Magnetschenkels zumindest in diesem Bereich unverändert schmal bleibt, sind auch die von dem sich entfernenden Schenkelteil abgedeckten Flächenteile des darunterliegenden Magnetschenkels zumindest in Bereichen mit geringem Abstand entsprechend klein zu halten, so daß sich auch aufgrund dieser Maßnahme eine Reduzierung des magnetischen Streuflusses zwischen diesen Teilen der beiden Magnetschenkel ergibt. Diese Reduzierung des magnetischen Streuflusses bewirkt insbesondere bei kleinen Spurbreiten eine merkliche Steigerung des senkrechten Schreibfeldes sowie auch eine Verbesserung des Wirkungsgrades des Kopfes beim Lesen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des Magnetkopfes nach der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend auf die Zeichnung Bezug genommen, in deren Figuren 1 bis 3 jeweils ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Magnetkopfes als Längsschnitt bzw. in Schrägansicht bzw. als Aufsicht schematisch veranschaulicht ist. Dabei sind in den Figuren entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Bei dem in Figur 1 nur teilweise ausgeführten Magnetkopf zum Schreiben und Lesen wird von an sich bekannten ringkopfähnlichen Ausführungsformen mit in Dünnfilm-Technologie erstelltem schichtweisen Aufbau für das Prinzip der senkrechten (vertikalen) Magnetisierung ausgegangen (vgl. z.B. die genannte EP-A1 oder die EP 0 071 489 A2). Der in der Figur allgemein mit 2 bezeichnete Kopf befindet sich auf der Flachseite eines Substrates 3, das die Stirn- oder Rückseite eines gebräuchlichen, als Flugkörper bezeichneten Elementes bildet, welches in der Figur nur angedeutet ist. Dieser Kopf ist relativ zu einem an sich bekannten, vertikal zu magnetisierenden Aufzeichnungsmedium M in geringer Flughöhe f von beispielsweise 0,2 µm längs einer Spur zu führen. Das Aufzeichnungsmedium M, z.B. eine Magnetspeicherplatte, weist eine Speicherschicht 4, insbesondere aus einer CoCr-Legierung, auf, die gegebenenfalls auf ihrer dem Magnetkopf 2 abgewandten Seite mit weiteren Schichten, z.B. aus einer speziellen NiFe-Legierung, verbunden sein kann. Die relative Bewegungsrichtung des beispielsweise unter dem Kopf hinweggeführten Aufzeichnungsmediums M bezüglich des Kopfes ist durch eine mit v bezeichnete gepfeilte Linie angedeutet.
  • Der Magnetkopf 2 enthält einen den magnetischen Fluß führenden Leitkörper 6 mit zwei Magnetschenkeln 7 und 8.
  • Diese Schenkel sind weitgehend und insbesondere an ihren dem Aufzeichnungsmedium M zugewandten Polendstücken 10 und 11 zumindest annähernd senkrecht zur Oberfläche des Aufzeichnungsmediums ausgerichtet und bilden dort jeweils einen Magnetpol Pi bzw. P2. Zwischen diesen beiden Polendstücken ist ein Luftspalt 12 mit einer vorteilhaft geringen longitudinalen, d.h. in Bewegungsrichtung v weisenden Weite w von unter 1 µm, insbesondere von etwa 0,5 11m ausgebildet. In einem mittleren Bereich des Kopfes ist der Abstand zwischen den Magnetschenkeln 7 und 8 gegenüber dieser Spaltweite w erweitert, indem z.B. der hinsichtlich der Bewegungsrichtung rückwärtige Magnetschenkel 8 mit einem sich an das Polendstück 11 anschließenden Schenkelteil 15 auf einen größeren Abstand a bezüglich des vorderen, gerade ausgebildeten und dem Substrat 3 am nächsten liegenden Magnetschenkels 7 führt. In diesem Bereich weist der Magnetschenkei 8 eine Dicke d1 von etwa 4 µm auf. Der schrägliegende Schenkelteil 15 ist hinsichtlich seiner Dicke sich verjüngend ausgebildet, indem seine Dicke von der Dicke d1 des Magnetschenkeis 8 auf die wesentlich geringere Dicke d2 des Polendstückes 11 von beispielsweise 1 11m abnimmt. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Schenkelteil 15 ein sich entsprechend verjüngendes Teilstück 15a und ein Teilstück 15b mit etwa konstanter Dicke auf. Der dem Substrat 3 zugewandte Magnetschenkel 7 hat bis auf sein Polendstück 10, das etwa gleich dick wie das Polendstück 11 ist, eine Dicke ds, die z.B. der Dicke di des Magnetschenkels 8 im Bereich 13 entspricht. Außerhalb des Bereiches 13 auf der dem Aufzeichnungsmedium M abgewandten Seite ist der Magnetschenkel 8 in bekannter Weise in einem Verbindungsbereich 16 an den Magnetschenkel 7 angefügt, so daß sich die ringkopfähnliche Gestalt des Magnetkopfes 2 ergibt.
  • Ferner enthält der Magnetkopf 2 sowohl für die Lesefunktion als auch für die Schreibfunktion nach dem Prinzip der senkrechten (vertikalen) Magnetisierung eine insbesondere mehrlagige, flache Spulenwicklung 18, deren Windungen sich durch den zwischen den beiden Magnetschenkeln 7 und 8 in dem mittleren Bereich 13 ausgebildeten Zwischenraum 19 erstrecken.
  • Gemäß der Erfindung soll die durch unmittelbar benachbarte, flächenparallele Bereiche der beiden Polendstücke 10 und 11 festgelegte Spalthöhe h in vertikaler, d.h. senkrecht zur Oberfläche des Aufzeichnungsmediums M weisender Richtung möglichst klein gehalten werden und insbesondere unter 2 11m liegen, vorzugsweise höchstens 1 11m betragen. Dies wird dadurch erreicht, daß der äußere Magnetschenkel 8 bereits in dieser Höhe in seinen sich von dem Magnetschenkel 7 weiter entfernenden Schenkelteil 15 übergeht, wobei der Neigungswinkel a gegenüber der Oberfläche des Substrates 3 bzw. des Magnetschenkels 7 möglichst groß gewählt wird und mindestens 40°, vorzugsweise mindestens 60° beträgt. Außerdem soll sich dieser schräg entfernende Schenkelteil 15 quer zur Bewegungsrichtung v schnell verbreitern und darüber hinaus längs seiner in Richtung der Magnetflußführung weisenden Mittellinie bzw. -ebene 20 eine Aussparung 21 aufweisen, die zumindest annähernd bis an das zugeordnete Polendstück 11 heranreicht. Diese Aussparung 21 ist in der Darstellung der Figur 1 lediglich durch gepunktete Linien angedeutet. Hingegen soll das Polendstück 10 des dem Substrat 3 zugewandten Magnetschenkels 7 in diesem mit 22 bezeichneten Magnetkopfbereich zwischen Polendstück 11 und Bereich 13 zumindest ein großes Stückweit unverändert schmal bleiben, beispielsweise bis die beiden Magnetschenkel etwa ihren maximalen Abstand a erreicht haben.
  • Erst dann wird vorteilhaft der Magnetschenkel 7 ebenfalls verbreitert. Somit wird als vertikale Länge I des längeren Polendstückes 10 vorteilhaft mindestens das Doppelte, vorzugsweise mindestens das Fünffache der entsprechenden Länge des kürzeren Polendstückes 11 bzw. der Spalthöhe h gewählt.
  • Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der beiden Magnetschenkel 7 und 8 des Magnetkopfes 2 geht aus den Figuren 2 und 3 näher hervor. Dabei sind in Figur 3 die sich überlappenden Magnetschenkel durch in verschiedene Richtungen verlaufende Schraffuren veranschaulicht. Insbesondere aus Figur 3 ist ersichtlich, daß der die Verbreiterung des Schenkelteils 15 quer zur Bewegungsrichtung v festlegende, gegenüber der in Bewegungsrichtung bzw. Flußführungsrichtung verlaufenden Mittelebene 20 gemessene Öffnungswinkel β möglichst groß gewählt werden soll und beispielsweise mindestens 40°, vorzugsweise mindestens 60° beträgt. Dann kann nämlich die mittige Aussparung 21 hinreichend groß ausgebildet werden, so daß einerseits von dem Schenkelteil 15 nur verhältnismäßig kleine Flächenteile des darunterliegenden Polendstückes 10 des Magnetschenkels 7 Überlappt werden, andererseits jedoch ein ausreichender Materialquerschnitt zur Führung des magnetischen Flusses vorhanden ist. In Figur 3 sind die sich so überlappenden Flächenteile aufgrund der sich ergebenden Kreuzschraffur ersichtlich. Der sich zwischen den flächenparallelen Bereichen der Polendstücke 10 und 11 ergebende Spalt hat dabei vorteilhaft eine sehr kleine Fläche b - h, wobei h die Spalthöhe und b die Breite der Polendstücke 10 und 11 quer zur Bewegungsrichtung sind. Diese die Spurbreite festlegende Polendstücksbreite b kann beispielsweise etwa 10 Jlm betragen.
  • Die Herstellung des erfindungsgemäßen Magnetkopfes wird vorteilhaft in an sich bekannter Dünnschicht- bzw. Dünnfilm-Technik vorgenommen. Das hierbei verwendete Substrat besteht z.B. aus TiC oder AlεOs. Zum Aufbau der Magnetschenkel werden dünne Magnetschichten aus speziellen Legierungen oder weichmagnetischen amorphen Materialien hoher Permeabilität durch Sputtern, Aufdampfen oder galvanische Abscheidung auf das Substrat aufgebracht und jeweils durch nicht magnetische Zwischenlagen voneinander getrennt. Die leichte Richtung der Magnetisierung kann z.B. beim Aufbringen der jeweiligen Schicht durch ein angelegten Magnetfeld induziert werden. Sie liegt im allgemeinen immer senkrecht zur Richtung des magnetischen Flusses in dem magnetischen Leitkörper, d.h. im Bereich der Magnetpole P1 und P2 im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Aufzeichnungsmediums M. Die aufgewachsenen unterschiedlichen Schichten werden durch an sich bekannte Techniken wie Fotolithographie, Plasma-, lonenstrahloder naßchemisches Ätzen strukturiert und damit die Magnetschenkel des Kopfes ausgebildet. Zur Herstellung der für die Schreib- und Lese- funktion vorgesehenen Spulenwicklung werden Schichten aus Cu oder AI oder Au abgeschieden und entsprechend strukturiert. Die für den Aufbau des Magnetkopfes noch erforderlichen einzelnen Isolationsschichten, insbesondere die Spaltschicht, sind in den Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht ausgeführt.

Claims (8)

1. Dünnfilm-Magnetkopf (2) mit schichtweisem Aufbau auf einem nicht-magnetischen Substrat (3) für ein Aufzeichnungsmedium (M), das mit einer magnetisierbaren Speicherschicht (4) versehen ist, in welche längs einer Spur Informationen durch senkrechte (vertikale) Magnetisierung der Speicherschicht (4) einzuschreiben sind, welcher Magnetkopf einen den magnetischen Fluß führenden ringkopfähnlichen Leitkörper (6) mit zwei Magnetschenkeln (7, 8) aufweist, deren dem Aufzeichnungsmedium (M) zugewandten Polendstücke (10, 11) in Bewegungsrichtung (v) des Kopfes (2) gesehen hintereinander und mit vorbestimmtem kleinen Abstand (w) zueinander angeordnet sind und jeweils eine vorbestimmte geringe Breite (b) quer zur Bewegungsrichtung (v) haben, wobei
- der von dem Substrat (3) weiter entfernte Magnetschenkel (8) auf einen größeren Abstand (a) bezüglich des dem Substrat (3) zugewandten Magnetschenkels (7) führend ausgebildet ist, so daß zwischen den beiden Magnetschenkeln (7, 8) ein entsprechend weiter Zwischenraum (19) vorhanden ist, durch welchen sich die Windungen einer Schreib-/Lesespulenwicklung (18) erstrecken,
- die Magnetschenkel (7, 8) außerhalb des Bereichs ihrer Polendstücke (10, 11) sich verbreiternde Schenkelteile aufweisen und
- die vertikale Länge (h) des Polendstückes (11) des von dem Substrat (3) weiter entfernten Magnetschenkels (8) verhältnismäßig klein ist, während die entsprechende Länge (1) des anderen Polendstückes (10) mindestens doppelt so groß ist,

dadurch gekennzeichnet, daß sich bei dem von dem Substrat (3) weiter entfernten Magnetschenkel (8) bereits an sein vergleichsweise kürzeres Polendstück (11) der sich verbreiternde, auf den größeren Abstand (a) führende Schenkelteil (15) anschließt und daß dieser sich verbreiternde Schenkelteil (15) mit einer Aussparung (21) versehen ist, die sich längs seiner in Führungsrichtung des Magnetflusses liegenden Mittellinie (20) erstreckt und zumindest annähernd bis an das kürzere Polendstück (11) heranreicht.
2. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Länge (1) des längeren Polendstückes (10) mindestens das 5-Fache der entsprechenden Länge (Spalthöhe h) des kürzeren Polendstückes (11) beträgt.
3. Magnetkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Länge (Spalthöhe h) des kürzeren Polendstückes (11) höchstens 2 µm, vorzugsweise höchstens 1 µm beträgt.
4. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das vergleichsweise längere Polendstück (10) mit annähernd konstanter Breite bis in einen Bereich (13) erstreckt, in dem der Magnetschenkel (8) mit dem kürzeren Polendstück (11) seinen größten Abstand (a) bezüglich des Magnetschenkels (Z) mit dem längeren Polendstückes (10) aufweist.
5. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (a) des sich verbreiternden, mit dem kürzeren Polenndstück (11) verbundenen Schenkelteils (15) gegenüber der Oberfläche des Substrates (3) mindestens 40°, vorzugsweise mindestens 60° beträgt.
6. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Verbreiterung des mit der Aussparung (21) versehenen Schenkelteiles (15) festlegende Offnungswinkel (ß) bezüglich der Mittellinie (20) dieses Schenkelteiles (15) mindestens 40°, vorzugsweise mindestens 60° beträgt.
7. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sein den Magnetfluß führender Leitkörper (6) aus weichmagnetischem Material besteht.
8. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sein den Magnetfluß führender Leitkörper (2) aus einem Material besteht, dessen leichte Magnetisierung zumindest weitgehend senkrecht zur Führungsrichtung des magnetischen Flusses gerichtet ist.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0320687A1 (de) * 1987-12-11 1989-06-21 Siemens Aktiengesellschaft Dünnfilm-Magnetkopf zur vertikalen Magnetisierung
US5085935A (en) * 1988-08-03 1992-02-04 Digital Equipment Corporation Flux spreading thin film magnetic devices
US4970615A (en) * 1989-05-26 1990-11-13 Magnetic Peripherals Inc. Pole design for thin film magnetic heads
US5479310A (en) * 1991-03-20 1995-12-26 Yamaha Corporation Thin film magnetic head having a variable thickness magnetic layer
US5267392A (en) * 1992-03-04 1993-12-07 Ampex Systems Corporation Method of manufacturing a laminated high frequency magnetic transducer
WO1994002938A1 (en) * 1992-07-17 1994-02-03 Ampex Systems Corporation Composite metal and ferrite head transducer and manufacturing method therefor
US5408373A (en) * 1993-03-15 1995-04-18 International Business Machines Corporation Integrated transducer-suspension assembly for vertical recording
JP2683503B2 (ja) * 1993-09-02 1997-12-03 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 磁性膜構造
TW294810B (de) * 1994-09-23 1997-01-01 Philips Electronics Nv
EP0768640A3 (de) * 1995-10-13 1998-11-11 Ampex Corporation Magnetkopf mit kleinem Kern und nicht magnetischem Seitenträger
JP2004295953A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Hitachi Ltd 磁気ヘッド
US7185415B2 (en) * 2003-08-29 2007-03-06 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method for forming a magnetic head having a flux shaping layer
US7296337B2 (en) * 2004-05-25 2007-11-20 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Notched trailing shield for perpendicular write head
US20090244787A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-01 Alan Paul Giorgi Perpendicular head with wide track writing capability and methods of media testing

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0012912A1 (de) * 1978-12-21 1980-07-09 International Business Machines Corporation Dünnschicht-Magnetwandler

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4182643A (en) * 1977-07-05 1980-01-08 Control Data Corporation Method of forming gaps in magnetic heads
FR2428886A1 (fr) * 1978-06-13 1980-01-11 Cii Honeywell Bull Support d'information magnetique a enregistrement perpendiculaire
FR2455330A1 (fr) * 1979-04-25 1980-11-21 Cii Honeywell Bull Dispositif magnetique de transduction a magnetoresistances
US4353102A (en) * 1979-07-04 1982-10-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Thin-film magnetic head
JPS5819717A (ja) * 1981-07-30 1983-02-04 Fujitsu Ltd 垂直磁化記録再生用ヘッド
JPS5819716A (ja) * 1981-07-27 1983-02-04 Hitachi Ltd 薄膜磁気ヘツドおよびその製造方法
US4404609A (en) * 1981-10-30 1983-09-13 International Business Machines Corporation Thin film inductive transducer for perpendicular recording
US4504880A (en) * 1982-08-09 1985-03-12 International Business Machines Corporation Integrated magnetic recording head assembly including an inductive write subassembly and a magnetoresistive read subassembly
JPS5971115A (ja) * 1982-10-15 1984-04-21 Hitachi Ltd 磁気ヘッド

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0012912A1 (de) * 1978-12-21 1980-07-09 International Business Machines Corporation Dünnschicht-Magnetwandler

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